基于大數據技術的線上教學管理模式的設計與研究

黃偉增 賴曉彬 陳伊莉 廣州科技貿易職業學院

線上教學就是利用互聯網計算機大數據多媒體等技術和設備，實現在線實時教學。在這個過程中，學生和老師分處在不同的空間，只需要保持在相同時間，師生進入相同的教學平臺，由老師進行講解和授課，學生可以通過自己的設備聽課。不僅如此，學生還可以通過設備進行提問，老師也可以利用平臺進行回答，因此雖然師生相隔很遠，依然能夠達到課堂教學的效果。

1 線上教學管理系統架構設計

1.1 線上教學管理軟件系統設計

為了順利實現線上教學，就需要設計相應的線上教學軟件。一般來講，線上教學軟件系統設計采用B/S結構，這種結構具有很多優點，更加適合線上教學直播系統的運行。在應用過程中，用戶可以通過服務器訪問，順利進入教學直播間。

1.1.1 用戶層

用戶層指的是用戶通過瀏覽器進入線上教學直播平臺的窗口層，這是順利實現線上教學的基礎。根據設計，用戶也就是學生只能通過瀏覽器登錄相應的服務器，進而進入直播平臺。整體系統的用戶除了學生，還有老師管理員等。不同的用戶群其登錄方式和使用權限不一樣，這有助于達到標準化規范化效果。

1.1.2 功能層

功能層指的是網頁服務器，當用戶登錄系統以后，就可以對服務器發出相應的數據請求指令。為了滿足教師學生管理員等用戶的使用需求，系統設計了四個功能模塊，分別是教學系統、課件系統、管理系統和推薦系統等。這些子系統可以滿足各個用戶的使用需求，還可以提供其他服務。

1.1.3 數據層

數據層指的是系統的數據庫，這是整個系統的核心，是順利實施線上教學的基礎和關鍵。一般來講，數據庫包含了用戶個人信息數據、相關的教學資源數據、科目教學的知識結構數據等。為了順利實現相應的線上教學功能，還要確保各個系統能夠實現互聯互通，打破數據孤島，其中用戶信息數據庫的具體信息是判定其是否適用對應系統的關鍵，教學資源數據庫是順利開展線上教學的基礎。

1.2 線上答疑系統的設計

1.2.1 用戶提問模塊

線上教學過程中很重要的一個環節就是學生的提問，這關系到師生的互動，因此對整體教學質量具有重要影響。用戶提問模塊可以為學生向老師提問提供支持，還可以對這些問題進行記錄，如果后續有學生繼續提問，可以方便查看。

1.2.2 共有問題列表模塊

共有問題指的是老師和學生都可以進入的系統，老師和學生可以在該平臺查詢系統使用過程中常見的問題及其解決方法。一般當用戶點擊問題，相應的答案也會出現，因此能夠有效幫助師生解決線上教學過程中遇到的問題，確保線上教學的順利進行。

1.2.3 教師答疑模塊

教師答疑就是老師針對學生提出的問題進行回答，一般來講，老師可以針對性回答其中的一個問題，也可以將其進行分類，然后進行回答，這有助于提高回答效率，強化教學效果。

1.2.4 留言版模塊

對墩柱的滯回曲線進行處理，得到4個墩柱的骨架曲線如圖9所示.在位移加載前期，墩頂力直線上升，節段間出現接縫后，骨架曲線進入水平段；隨著墩頂位移的加載，墩頂力變化平穩，隨后，骨架曲線的墩頂力稍有下降.加載后期，骨架曲線的墩頂力有一定的增加.

留言板塊是系統設計的開放板塊，可以為老師和學生留言提供便利，在這里，無論是老師還是學生都可以暢所欲言，發表自己的看法，幫助師生進行自由溝通，強化老師和學生之間的感情，為達到更好的線上教學實踐效果打下基礎。

1.3 線上教學管理課件點播系統的設計

課件點播系統是為了滿足學生個性化學習發展需要設計的功能板塊，一般使用ASF文件類型為學生提供相應的教學資源，這些資源內容豐富，包括視頻、音頻和圖片等，能夠滿足學生多樣化的學習需要。

點播系統可以為學生復習或者自主學習提供幫助，學生可以根據自身需要重復播放相關的視頻，為學生進行自主學習打下基礎。在這個過程中，學生的學習具有很強的自主性。此外，學生可以從老師那里獲取幫助，有助于提高學生對相關教學內容的學習和理解，促進學生在教學過程中達到更好的發展效果。

2 大數據環境下的線上教學管理模式的實現

線上教學管理系統基于阿里云的平臺進行實現，阿里云平臺的性能、成本、大數據承載量都能滿足本系統，不僅有的開源組件，還有有價值的服務和大數據中心，不光能保證多媒體線上教學可以流暢運行，還可以根據用戶特征數據和興趣來由算法推薦相關課程。

2.1 教學模塊的功能設計

在線教學管理模式的實現，要根據線上教學需要設計相應的功能板塊并確保其實現，一般來講，線上教學管理模式的功能板塊可以分為系統管理、教學功能和學生功能和基于大數據的課程推薦系統。要根據各個主體的教學需要設計相應的功能操作，其中系統管理主要對整個線上教學體系進行維護，老師板塊主要負責教學管理相關資源以及解答學生問題，學生則要按時進入相應的線上學習平臺進行學習。

2.2 界面設計

2.2.1 線上授課模塊

一般來講，線上教學授課的功能板塊包括教材添加、教學內容修改、課件傳輸、課件查看、教學方案改進、課程預告、教師簡介、資料查詢等功能，老師可以根據需要進行相應操作，為順利實現教學打下基礎。老師還可以進行自主性創新，對教學方案和教學內容進行完善，也可以為學生發布相應的教學資源，強化師生溝通，為達到更好的教學效果打下基礎。

2.2.2 線上考試

在設計考試功能的時候，要設計相應的試題設計管理、線上批閱試卷、分數統計分析等功能，為滿足線上考試打下基礎。在這個過程中，老師還要根據自身需要進行相關的修改和強化，可以增加考試題目或者修改考試題目，也可以自己批閱相關的試卷。在考試過程中，為了保證由學生自己答題，系統還設計了相應的身份確認功能。

2.2.3 線上學習

在線上學習模塊，用戶可以進行教學和學習瀏覽、老師可以設置課程綱要和教學方案、學生可以在這里獲得課程安排等相關信息以及查看教案和一些相關的學習資料。還可以學習由大數據推薦的課程。

2.2.4 在線測試

直播自測模塊，就是在直播平臺上給學生提供在線自測的區域。

2.3 界面實現

2.3.1 對于已經注冊過的老用戶來說，首先要進入該系統的登錄界面，然后再根據界面提示對用戶名和登錄密碼進行正確填寫，可設置驗證碼環節，用戶需要填寫驗證碼后，通過驗證身份進入系統。

2.3.2 對于新用戶來說，要先進行賬號注冊，根據界面注冊提示進行注冊驗證，完成資料填寫，然后在根據登陸界面進行正確登錄，進入系統。

3 小結

線上教學系統中，學生和老師分處在不同的空間，只需要保持在相同時間，師生進入相同的教學平臺，由老師進行講解和授課，學生可以通過自己的設備聽課。不僅如此，學生還可以通過設備進行提問，老師也可以利用平臺進行回答，因此雖然師生相隔很遠，依然能夠達到課堂教學的效果。本文分析了線上教學管理模式的設計及其功能的實現。